砌筑砂浆配合比的设计分为两部分:水泥混合砂浆的配合比按统计公式进行计算,而水泥砂浆的配合比采用查表法进行选定。
(1)水泥混合砂浆配合比的设计
1)计算砂浆试配强度fm,o:
fm,o=f2+0.645σ
式中 fm,o-砂浆的试配强度,精确至0.1MPa;
f2-砂浆抗压强度平均值(即砂浆设计强度等级对应的强度值),精确至0.1MPa;
σ-砂浆现场强度标准差,精确至0.01MPa。
注:σ的确定应符合下列规定:
①当有统计资料时,按下式计算:
式中 fm,i-统计周期内同一品种砂浆第i组试件的强度,MPa;
μfm-统计周期内同一品种砂浆n组试件强度的平均值,MPa;
n-统计周期内同一品种砂浆试件的总组数,n≥25。
②当不具有近期统计资料时,σ可按表1取用。
表1 砂浆强度标准差σ选用值 MPa
2)计算每立方米砂浆中的水泥用量Qc,精确至1kg:
式中fm,o-砂浆的试配强度,精确至0.1MPa;
fce-水泥的实测强度,精确至0.1MPa;
α、β-砂浆的特征系数,其中α=3.03,β=- 15.09。
注:①各地区也可用本地区试验资料确定α、β值,统计用的试验组数不得少于30组。
②在无法取得水泥的实测强度值时,可按下式计算:
fce=γc·fce,k
式中 fce,k-水泥强度等级对应的强度值;
γc-水泥强度等级值的富余系数,该值应按实际统计资料确定。无统计资料时γc可取1.0。
3)计算每立方米砂浆中的掺加料用量QD:
QD=QA-Qc
式中QD-每立方米砂浆的掺加料用量,精确至1kg;石灰膏、黏土膏使用时的稠度为 (120±5) mm;
QA-每立方米砂浆中水泥和掺加料的总量,精确至1kg,宜在300~350kg之间;
Qc-每立方米砂浆的水泥用量。
4)确定每立方米砂浆砂用量Qs:
每立方米砂浆中的砂用量,按干燥状态(砂含水率小于0.5%)的堆积密度值作为计算值(kg)。
5)选用每立方米砂浆用水量Qw:
每立方米砂浆中的用水量,根据砂浆稠度等要求可选用240~310kg。
注:混合砂浆中的用水量,不包括石灰膏或黏土膏中的水;当采用细砂或粗砂时,用水量分别取上限或下限;稠度小于70mm时,用水量可小于下限;施工现场气候炎热或干燥季节,可酌情增加用水量。
(2)水泥砂浆配合比的选用
由于水泥强度值大大高于砂浆强度值,如按统计公式进行计算,则所得水泥用量偏低,不能满足砂浆和易性的要求,因此,水泥砂浆配合比采用查表法确定。水泥砂浆材料用量可按表2选用,水泥用量不应小于200kg/m³,以满足砂浆和易性的要求。
表2 每立方米水泥砂浆材料用量
注:①此表水泥强度等级为32.5级,大于32.5级水泥用量宜取下限;
②根据施工水平合理选择水泥用量;
③当采用细砂或粗砂时,用水量分别取上限或下限;
④稠度小于70mm时,用水量可小于下限;
⑤施工现场气候炎热或干燥季节,可酌情增加用水量。
(3)配合比的试配、调整与确定
①采用工程中实际使用的材料进行试配。按计算或选用的配合比进行试拌,测定砂浆拌合物的稠度和分层度,当不能满足要求时,应调整材料用量,直到符合要求为止。此时得到的配合比为基准配合比。
②试配时至少应采用三个不同的配合比,其中一个为基准配合比,其他配合比的水泥用量应按基准配合比分别增加及减少10%。在保证稠度、分层度合格的条件下,可将用水量或掺加料用量作相应调整。
③对三个不同的配合比进行调整后,按标准方法成型和养护70.7mm×70.7mm×70.7mm立方体试件,并测定砂浆抗压强度;选定符合试配强度要求且水泥用量最低的配合比作为砂浆配合比。